雙缸單作用電動泥漿泵的製作方法

2023-04-26 20:02:41 1

專利名稱：雙缸單作用電動泥漿泵的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於石油機械技術領域中泥漿泵中的一種，具體說明是一種油田注入 和輸油線上的分體組合往復泵。
背景技術：
往復泵在油田及國民經濟各個領域都有著廣泛的應用，傳統的往復泵動採用三缸 或多缸同時工作。所有缸體設計在一端，在工作時對凸輪軸產生較大的徑向力，對軸承和傳 動齒輪都產生較大的破壞作用。由於這種泵各項技術指標已固定，每一種規格的泵只能用 於相匹配的鑽井深度，用大功率的泵在鑽井初期或井壓不夠大時是對能源浪費，當井壓過 大有可能感覺泵的功率不足，泵的輸出流量不夠。另外每一個井位必須備有兩臺以上的泵， 以確保在鑽井時不間斷的供給足夠的泥漿。發明內容本實用新型目的是設計一種雙缸單作用電動泥漿泵，以實現小動力電機並機輸出 大動力，滿足大流量泥漿輸送的需要。具體地說，雙缸單作用電動泥漿泵，具有液力端總成和動力端總成，其液力端總成 為兩個且位於動力端總成兩端，動力端總成中的凸輪軸總成通過連杆機構與十字頭總成相 連，十字頭總成與液力端總成中的活塞杆連接。動力端總成中的輸入動力的轉動軸總成安裝在凸輪軸總成內部獨立轉動，且轉動 軸總成和凸輪軸總成之間裝有定位齒形離合器。液力端總成中的兩個液缸分別設置在動力 端總成中凸輪軸總成軸線的兩側。本實用新型雙頭電動泥漿泵是將多缸泵分拆成單缸雙頭泵，每個泵備有自身的動 力，該動力可通過轉動軸傳遞到其它並機泵上。每一個單缸泵輸出功率較小，可採用小功率 的電機，解決了國產無大功率電機的難題。採用將兩個液缸分別設置的凸輪軸左右兩側，消 除了徑向軸力，延長了軸承的壽命。具體體現在以下幾個方面①由於將兩個液力端設置在凸輪軸的兩側，使在運動中產生的徑向力相互抵消， 凸輪軸基本不受徑向力從而延長了軸承的使用時間；②單臺泵採用小功率電動機，可以使用國產的電機，使泵的使用部件國產化。單臺 泵可以使用自身的動力也可使用其它泵提供的動力，也能將本身動力提供給其它泵使用。③由於轉動軸與凸輪軸採用定位齒形離合器連接，結合時兩軸同一個轉速，使得 凸輪軸獲得最大扭矩，分離時轉動軸在凸輪軸內部轉動可傳遞較大的動力。在組成機泵組 時可以準確定位已以保證每臺單機泵按規定好的相位運行。④多臺泵通過聯軸器併集成泵組可以提供高壓大流量的泥漿，由於泵組的動力是 各個單臺泵的動力之和，就可根據鑽井的需要選配所匹配的動力和啟動一定數量的單臺泵。⑤由於單臺泵可以與泵動力完全分離，當某一臺泵需要檢修時只需將該臺泵凸輪軸與泵或泵組的動力脫離，在整個泵組繼續運行的情況下就可以對這臺泵經行檢修。

圖1為本實用新型結構示意圖(單臺泵)。圖2圖1俯視圖。圖3為圖1側面視圖。圖4為本實用新型多泵組合後示意圖。圖號說明1吸入管路12凸輪軸總成23壓力表彎頭2吸入空氣包13制動銷24抗震壓力表40Ma3排除管路14制動銷座25底座4液力端總成15離合器齒圈26強制電動潤滑系統5排出四通16離合器齒輪27機架總成6K75空氣包17轉軸總成28大齒輪7JA-3剪銷安全閥18主齒套29輸入電機8剪銷安全閥座19離合器撥環30小齒輪9排出聯管20離合器撥叉總成31電動冷卻噴淋系統10十字頭總成21雙連杆總成11單頭連杆22空氣包法蘭蓋具體實施方式
如圖1-4給出了本實用新型具體實施方式
。雙缸單作用電動泥漿泵，具有液力端 總成4(為了便於生產加工液力端採用了 F系列的液力端)和動力端總成，其液力端總成4 為兩個且位於動力端總成兩端，動力端總成中的凸輪軸總成12通過連杆機構與十字頭總 成10相連，十字頭總成10與液力端總成4中的活塞杆連接。動力端總成中的輸入動力的 轉動軸總成17安裝在凸輪軸總成12內部獨立轉動，且轉動軸總成17和凸輪軸總成12之 間裝有定位齒形離合器。液力端總成4中的兩個液缸分別設置在動力端總成中凸輪軸總成 18軸線的兩側。兩個液力端總成4通過排出聯管9連通。動力端總成的輸出端上裝用於多 泵並機的聯軸器，且多臺泵通過聯軸器併集成泵組。本實用新型通過聯軸器可以將多臺單 機泵並機在一起組成泵組，每一個單機泵凸輪軸按規定好的相位角排列組合，使之發揮電 機的最佳功率。機泵組工作時可視所需泵壓開啟使之匹配的電動機。連杆機構包括單頭連杆11和雙連杆總成21，分別與兩個十字頭總成連接後驅動兩端的液力端。上述實施方式的雙缸單作用電動泥漿泵，主要特點是(1)轉動軸與凸輪軸各成 一體，轉動軸在凸輪軸內部獨立轉動，通過齒形離合器將動力傳遞到凸輪軸；( 兩個液缸 分別設置在凸輪軸軸線的兩側，泵在工作時凸輪軸受到的徑向力較小可以延長軸承使用的 壽命；C3)；單機備有動力可以自身使用也可通過聯軸器輸出給其他泵使用。可以多臺機並 機工作，視其所需功率大小開啟一個或幾個電機，使輸出和輸入功率達到最佳的匹配；(4) 當單個泵出現故障時，可以斷掉其動力在整個機組繼續工作時進行檢修。本實用新型雙缸單作用電動泥漿泵是將原多缸泵改型為雙缸，並將雙缸布置在凸 輪軸的左右兩側，電動機帶動傳動軸在凸輪軸內轉動，採用齒形離合器將動力傳遞到凸輪 軸，使泥漿泵進行工作。可以通過聯軸器連接多臺同型號的泵一起工作，每臺泵可以用自身 的動力，也可將其動力傳遞到其它的泵上或採用其它泵的動力。以實現按輸出功率的大小 採用相匹配的輸入功率。避免大馬拉小車浪費能源和動力不足的現象的出現。多臺泵並機 聯動時，每一臺泵的凸輪軸按合理的相位排列以確保能得到波動最小的泥漿輸出。當某臺 泵出現故障時，可通過離合開該泵齒形離合器，使泵的凸輪軸脫離動力，插上保險銷後就可 對該泵進行檢修，而其它泵仍可繼續工作，不會影響整個鑽井進程。本實用新型每臺單機都自備動力，可以通過轉動軸向外界輸出動力，根據鑽井情 況進行多臺機並機聯動，視其所需泵壓開啟相匹配的動力。如果一臺泵出現故障，可以將該 泵脫離動力單獨檢修並不影響其它泵的運行。將單機的兩個液缸布置在凸輪軸的左右兩 端，使凸輪軸在運行時基本不受徑向力，從而延長了各軸承的使用壽命。可使整機使用時間 有了較大的提高。單泵工作原理由輸入電機30帶動小齒輪31、大齒輪四將動力傳遞到轉動軸總 成18，通過齒形離合器中的離合器齒圈16、離合器齒輪17、主齒套19將動力傳遞到凸輪軸 總成13，凸輪軸總成13帶動單頭連杆12和雙連杆總成22使十字頭11做往復運動帶動活 塞運動使得泥漿泵輸出泥漿。強制潤滑系統在電機齒輪油泵的運轉下向各個軸承和潤滑點 輸出潤滑油。電動冷卻噴淋系統由電機、噴淋泵、噴淋管道組成向各個缸套輸送冷卻液。泵組工作原理泵組可以由多臺單泵組成，最好由能整除360的數組成，每個單泵 的凸輪軸離合齒圈上都刻有相位角，泵組裡的單泵按泵的數量分配相位角經行組合。先按 三臺單泵組合為例說明三臺單泵組合每兩臺泵的相位角差為120°，按此相位角組合好 三臺單泵，當泵的活塞直徑固定的情況下，鑽井時所需泵壓不大於單臺泵輸出的壓力時，只 需開啟一臺泵上的電機，如果所需泵壓超過單臺泵輸出的壓力時，可在開啟其它未啟動的 電機直到三個電機全部開啟，這時泵組輸出的壓力時單泵的3倍。從而實現了在確保流量 不變的前提下就可以提高泵的輸出壓力。實現了根據所需用的泵壓來啟動相匹配功率的電 機降低了能源的消耗。上述實施方式的泥漿泵技術參數(單臺泵)功率5OOKW衝程邪4讓衝數80/min活塞直徑100 170mm壓力10. 429. 92MPa5[0030]排量319L/min 1383. 67L/min活塞力234. 9 2!35KN
權利要求1.雙缸單作用電動泥漿泵，具有液力端總成(4)和動力端總成，其特徵是液力端總成 (4)為兩個且位於動力端總成兩端，動力端總成中的凸輪軸總成(1 通過連杆機構與十字 頭總成(10)相連，十字頭總成(10)與液力端總成中的活塞杆連接。
2.根據權利要求1所述的雙缸單作用電動泥漿泵，其特徵是動力端總成中的輸入動力 的轉動軸總成(17)安裝在凸輪軸總成(1 內部獨立轉動，且轉動軸總成(17)和凸輪軸總 成(1 之間裝有定位齒形離合器。
3.根據權利要求1或2所述的雙缸單作用電動泥漿泵，其特徵是液力端總成中的 兩個液缸分別設置在動力端總成中凸輪軸總成(17)軸線的兩側。
4.根據權利要求3所述的雙缸單作用電動泥漿泵，其特徵是兩個液力端總成(4)通過 排出聯管(9)連通。
5.根據權利要求1或2或3所述的雙缸單作用電動泥漿泵，其特徵是動力端總成的輸 出端上裝用於多泵並機的聯軸器，且多臺泵通過聯軸器併集成泵組。
6.根據權利要求5所述的雙缸單作用電動泥漿泵，其特徵是連杆機構包括單頭連杆 (11)和雙連杆總成01)。
專利摘要本實用新型屬於一種石油機械泥漿泵中的雙缸單作用電動泥漿泵，它具有液力端總成和動力端總成，其液力端總成為兩個且位於動力端總成兩端，動力端總成中的凸輪軸總成通過連杆機構與十字頭總成相連，十字頭總成與液力端總成中的活塞杆連接。本實用新型雙頭電動泥漿泵是將多缸泵分拆成單缸雙頭泵，每個泵備有自身的動力，該動力可通過轉動軸傳遞到其它並機泵上。每一個單缸泵輸出功率較小，可採用小功率的電機，解決了國產無大功率電機的難題。採用將兩個液缸分別設置的凸輪軸左右兩側，消除了徑向軸力，延長了軸承的壽命。
文檔編號F04B15/02GK201836006SQ20102057204
公開日2011年5月18日 申請日期2010年10月20日 優先權日2010年10月20日
發明者靳小明 申請人:寶雞市盟泰石油機械有限公司